方案概要
示意图
组网示意图
微电网控制策略:
运行模式切换策略
微电网:是由光伏、风电等分布式发电单元、储能装置、配电实施、监控和保护装置构成的小型可控独立发配用电系统。能够实现自我控制、保护和管理的自治系统。既可以与外部电网并网运行,也可以独立运行。 微电网通过并离网开关连接大电网,可以灵活地处理分布式电源的连接和断开,体现了“即插即用”特征。
离网启动控制策略 微电网孤网启动,首先对开关状态确认,从PCC开关开始依次对所有进线及馈线开关的状态确认,均应处于分断状态。确认储能设备处于放电允许模式设置,确认开关状态满足断开条件后,启动储能逆变器,使之工作于于V-F运行模式,并确认后,将储能系统并入母线。根据储能系统的输出加载能力投入部分负荷,并确认后,开始逐台投入光伏逆变器进行光伏并网运行,同时、根据系统的功率平衡(总负载容量大于光伏发电容量,并且负载容量和光伏发电容量的差值大于储能系统的剩余容量)计算结果和负荷容量交替投入负荷和光伏逆变器,并确认。根据系统发电能力和负荷容量的平衡结果以及储能系统的电量存储状态,确定负荷的投入比例。电容器处于无功自动控制模式。系统进入离网运行模式。
离网运行模式控制策略
并网运行模式控制策略
这是微电网的一个基本运行模式,以PCC开关断开为标志,微电网与公共电网处于分离状态,继电保护处于孤网保护模式,各种分布式发电设备处于运行状态,储能系统处于V-F控制模式为微电网提供基准参考电压,根据电源和负荷的波动进行储能或放电,保持系统功率平衡。
并网运行模式是微电网的一个常规运行模式,PCC(微电网于公共电网联络点)开关闭合,微电网与公共电网处于连接状态,继电保护处于并网保护模式,各种分布式发电设备处于并网运行状态,储能设备处于系统控制运行状态,根据(削峰填谷,峰谷电价的)需要进行储能或放电,各类负荷均处于正常供电状态。所有投入的光伏处于最大发电状态,储能系统受控于微电网能量管理系统系统。中央控制器及快速测控系统实时计算分布式电源功率、系统交换功率、负载功率,并根据计算结果进行稳定运行控制。SCADA系统记录历史数据,为系统运行方式的调整和运行模式切换提供数据,以实现必要的控制手段及预定的运行方式。
离网转并网切换策略 通过离转并的切换模式,实现微电网由孤网运行模式向并网运行模式的切换。微网系统模式转换前处于孤网稳定运行状态,PCC开关处于分断位置,微电网与公共电网处于分离状态,继电保护处于孤网保护模式。模式转换时,系统首先启动同期控制模块,同期控制模块检测并追踪系统侧(公共电网侧)和待并侧(微电网母线侧)的电压、频率、相位,并进行自动锁定,然后关合PCC开关。控制系统在接到PCC合闸位置信号后,将保护装置转为并网保护状态,双向逆变器转入PQ运行模式。由中央控制器视情况投入未投入的负荷。系统进入并网运行模式,完成同期并网运行。
并网转孤网切换策略 微电网由并网转孤网运行,分为两种状态:一是计划性的,从运行维护的角度,通过设备的调整和切换,实现预期的运行模式的转换;二是非计划的,由于公共电网的断电或是外部故障,导致PCC保护动作,使得PCC开关断开,系统根据设定的动作逻辑动作,实现非预期的模式切换。
计划并网转孤网切换模式 微网系统模式转换前处于并网稳定运行模式,各种发电设备及储能设备处于运行状态,微电网与公共电网处于连接状态,继电保护处于并网保护模式。中央控制器根据运行模式转换的需求,启动转换运行模式,快速测控系统在接收到中央控制器下发的模式转换指令后,进行功率平衡计算,依据PCC处的系统交换功率和分布式电源的发电功率进行负荷或电源的调控,使PCC处交换功率达到最低(不超过分布式电源发电容量的15%),然后分断PCC开关,将储能逆变器转入V-F运行模式、保护装置转为孤网保护状态,系统转入孤网运行状态。
非计划并网转孤网运行模式
在公共电网断电或故障条件下,通过这一过程实现微电网由并网运行模式向孤网运行模式的非计划切换。微网系统模式转换前处于并网稳定运行模式,各种发电设备及储能设备处于运行状态,PCC开关闭合,微电网与公共电网处于连接状态,继电保护处于并网保护模式。当微电网内部及电力系统侧发生故障时,由微电网网关接口柜内的PCC开关快速与系统快速分离。微电网中央控制器及快速测控系统在监测到PCC动作的信号后,根据系统积累的运行变化事故追忆数据,运行模式切换控制数据,及必要的控制手段及预定的运行方式,依据故障前的发电功率、负荷功率、及与电网的交换功率的实际数据,根据功率的差值采取切负荷或切电源的方式进行有功功率的平衡、根据无功率的差值及时平衡系统无功功率,快速进行系统的功率平衡。同时将储能系统转入V-F运行模式、保护装置转为孤网保护状态,系统转入孤网运行状态。
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